11-02-2015

Un estudi d’investigadors de l’IBEC i la UPC demostra que en els teixits vius també es produeix fracking

En un article publicat recentment a la revista Nature Materials, investigadors de l’IBEC i de la UPC han descobert el fracking cel·lular. L’equip investigador va desenvolupar noves tecnologies per sotmetre teixits epitelials a deformacions mecàniques. “Volíem entendre com responen els teixits vius a les deformacions que experimenten com a conseqüència del batec del cor o de la respiració pulmonar”, explica Xavier Trepat. “Esperàvem que enfront de deformacions molt grans els teixits es fracturarien per excés de tensió, tal com altres científics havien proposat anteriorment. Sorprenentment, vam veure que es fracturaven per fracking”.

El concepte de fractura hidràulica o fracking, es refereix habitualment a l’ús de fluids altament pressuritzats per fracturar el subsòl i alliberar petroli i gas. Gràcies a aquest estudi, ara també sabem que un fenomen similar té lloc també en els teixits epitelials, que recobreixen les superfícies internes i externes del nostre organisme. Ara bé, les conseqüències del fracking en el subsòl i en els teixits vius són diferents. “La ruptura del subsòl de la terra és irreversible, mentre que el cos és capaç de reparar les ruptures hidràuliques en menys de cinc minuts”, afirma Laura Casessis, primera autora de l’article. “Per aquest motiu, en condicions normals les pressions hidràuliques que es generen en el cos no provoquen cap problema. Però en condicions patològiques o en teixits envellits, el fracking podria causar o agreujar malalties inflamatòries que es caracteritzen per la infiltració de fluid en els teixits”.

El descobriment del fracking en teixits vius obre la porta a noves aplicacions biotecnològiques. Segons Xavier Trepat, investigador principal del grup de Dinàmica Integrativa de Cèl·lules i Teixits de l’IBEC, professor investigador ICREA i professor associat en la UB que ha liderat la recerca, “una d’elles seria l’alliberament selectiu de fàrmacs. Es podria utilitzar aquesta tècnica per causar petites fractures reversibles en teixits de difícil accés, i utilitzar aquestes fractures per subministrar fàrmacs de forma controlada”.

29-01-2015

D’on prové el diòxid de carboni dels llacs?

Prop de la meitat de les emissions de diòxid de carboni (CO2) dels llacs de tot el món són el resultat d’un procés que no s’havia considerat fins ara: la meteorització de les roques de la conca. Aquesta és una de les principals conclusions d’un article científic publicat per la revista Nature Geoscience i signat per Rafael Marcé (Institut Català de Recerca de l’Aigua-ICRA i Departament d’Ecologia de la UB); Josep-Anton Morguí (Departament d’Ecologia de la UB i Institut Català de Ciències del Clima, IC3), i Biel Obrador, Joan Lluís Riera, Pilar López i Joan Armengol (Departament d’Ecologia de la UB).

Aquest treball científic, el primer que quantifica l’impacte de la meteorització de les roques en el balanç de les emissions de CO2 als llacs, s’ha centrat en l’estudi del paper dels llacs com a destinació del carboni procedent de la conca hidrogràfica. Com a sistemes model, s’han estudiat dades d’un total de cent un embassaments repartits per tota la península Ibèrica i representatius d’un ampli rang de condicions geològiques i ambientals. La potència de l’estudi es troba precisament en el fet que es fa una estimació de la importància d’aquest procés en tots els llacs del món, expliquen els autors.

Segons les conclusions, el fenomen de la meteorització de les roques de la conca és especialment important en llacs ubicats al tròpic i a latituds temperades, i no tant a les zones boreals. Per tant, els efectes del procés de meteorització no serien només significatius en àrees del món amb una geologia dominada per les roques calcàries, sinó que tindria una rellevància a escala global.

Referència: Rafael Marcé, Biel Obrador, Josep-Anton Morguí, Joan Lluís Riera, Pilar López i Joan Armengol. «Carbonate weathering as a driver of CO2 supersaturation in lakes». Nature Geoscience, gener de 2015. DOI: 10.1038/ngeo2341

26-01-2015

Més avenços en fàrmacs controlats per la llum

Al setembre del 2013 ens vàrem fer ressò en aquest blog d’un projecte finançat pel Consell Europeu de Recerca i liderat per investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB) i de la Universitat de Barcelona (UB). De forma molt simplificada, podríem dir que l’objectiu del projecte era trobar molècules que controlessin les interaccions proteïna-proteïna (PPI), però que només fossin actives a l’exposar-se  a la llum. D’aquesta forma, si aquestes molècules foto-commutables fossin fàrmacs, es podria controlar la seva activitat (de forma externa, no invasiva) amb la simple exposició d’una àrea del cos a la llum, aconseguint així fàrmacs més selectius i amb menys efectes  secundaris. Les aplicacions terapèutiques més immediates dels inhibidors foto- commutables anirien dirigides a malalties que afecten al teixit superficial com per exemple la pell, la retina o les membranes mucoses externes.

Ara, en experiments recents, els mateixos investigadors han fet un pas més enllà, i han descobert que les molècules foto-commutables no és necessari que tinguin una estructura rígida, com s’havia pensat en un principi, sinó  que les molècules amb estructures flexibles mostren una gran capacitat per inhibir les PPI, així com una major capacitat foto commutadora.  Per tant, l’absència d’una estructura rígida i helicoïdal no és una limitació, de manera que quan els investigadors seleccionen molècules candidates per ser inhibidors foto-commutables del PPI, s’amplien les seves possibilitats ja que poden cercar entre un grup molt ampli de pèptids flexibles.

Referència complerta:  André Martin-Quiro, Laura Nevola, Kay Eckelt, Sergio Madurga, Pau Gorostiza and Ernest Giralt. “Absence of a Stable Secondary Structure is not a Limitation for Photoswitchable Inhibitors of b-Arrestin/b-Adaptin 2 Protein-Protein Interaction”. Chemistry & Biology, 22, 31-37, 2015.

23-12-2014

Un estudi en ratolins descobreix com fetge i el cervell es comuniquen per regular la gana

Un estudi de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) conclou que, quan el fetge té reserves elevades de glucosa, els ratolins no s’engreixen, encara que se’ls ofereixi una dieta molt gustosa, perquè se senten sadollats. És la primera vegada que s’observa la connexió entre fetge i gana.

El fetge emmagatzema la glucosa (sucre) sobrant en forma de glicogen —cadenes de glucosa—, que després allibera segons les necessitats energètiques del cos. Els pacients diabètics no acumulen bé la glucosa en el fetge. Aquesta és una de les causes per les quals pateixen hiperglucèmia, és a dir, excés de sucre a la sang.
Els científics de l’IRB Barcelona, liderats per Joan J. Guinovart, van investigar per què els ratolins que acumulaven més glicogen en el fetge, tot i donar-los una dieta saborosa, no s’engreixaven. A banda que menjaven menys, van veure que en el cervell d’aquests ratolins hi havia escasses molècules estimulants de la gana i, en canvi, en tenien moltes més de depressores de la gana.
En aquesta recerca es va trobar la clau de la connexió entre el fetge i el cervell: el trifosfat d’adenosina o ATP, la molècula usada per tots els organismes vius per proporcionar energia a les cèl·lules, i que habitualment està alterada en diabetis i obesitat. Els científics han vist que es poden correlacionar perfectament nivells elevats de glicogen en fetge, nivells constants d’ATP i nivells elevats de molècules assaciadores en el cervell dels ratolins. Així, augmentar la producció de glicogen hepàtic seria un tractament eficaç per millorar la diabetis i l’obesitat; per tant, els tractaments sembla que han d’anar orientats a augmentar la glucosa al fetge pel seu efecte positiu en aquestes dues malalties.

Article de referència: Iliana López-Soldado, Delia Zafra, Jordi Duran, Anna Adrover, Joaquim Calbó, Joan J. Guinovart. «Liver glycogen reduces food intake and attenuates obesity in a high-fat diet fed mouse model» Diabetes (2014). DOI:10.2337/db14-0728

13-11-2014

Identificació d’una proteïna relacionada amb el desenvolupament de càncer de pàncrees

Investigadors de la Universitat de Barcelona (UB) han descrit una relació fins ara desconeguda entre la proteïna HNRNPA2B1 i el desenvolupament del càncer de pàncrees. La recerca, publicada a la revista Gastroenterology, ha demostrat que en línies cel·lulars humanes cancerígenes (in vitro i in vivo) aquesta proteïna és essencial per al funcionament de la proteïna KRASoncogènica, vinculada amb l’inici i la progressió tumoral. La interacció entre HNRNPA2B1 i la proteïna codificada pel gen KRAS és una diana terapèutica potencial per al tractament del càncer de pàncrees, un dels tumors amb més mal pronòstic.

La investigació ha estat dirigida per la professora Neus Agell, catedràtica del Departament de Biologia Cel·lular, Immunologia i Neurociències de la Facultat de Medicina de la UB i investigadora de l’Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer. Carles Barceló, investigador del mateix Departament de la UB, és el primer signant d’un treball en què també han participat grups de recerca de l’Institut Català d’Oncologia (ICO), l’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL), el Centre Nacional d’Investigacions Oncològiques (CNIO) i l’Institut del Càncer Dana-Farber, adscrit a l’Escola de Medicina de Harvard (EUA).

Per a més informació, consulteu l’enllaç a la notícia publicada a la pàgina web de la UB.

17-09-2014

La Universitat de Barcelona destaca als rànquings internacionals

La Universitat de Barcelona (UB) ha recuperat el privilegi de ser la institució d’educació superior de tot l’Estat espanyol més ben posicionada en els prestigiosos QS World University Ranquings 2014-2015. La UB, que ocupa el lloc 166è en el rànquing mundial, guanya dotze posicions en relació amb l’any passat (178a posició), i és una de les primeres 200 universitats del món, seguida de la UAB (173è) i la UAM (178è). Recentment, la UB va aconseguir posicionar-se entre les 200 millors universitats del món a l’Academic Ranking of World Universities 2014 (ARWU) com a únic centre a l’Estat.

En els QS World University Rankings s’avaluen la qualitat de la recerca i la docència, la contractació dels graduats i el grau d’internacionalització de cada centre universitari, entre altres indicadors.

La UB millora en gairebé tots els indicadors emprats, però molt especialment en reputació empresarial (escala 42 posicions i ocupa el lloc 151è) i en les citacions per professor (millora 20 posicions i ocupa el lloc 293è), un valor que avalua l’impacte internacional de la recerca.

En relació amb les cinc grans àrees de coneixement que estableixen els rànquings, la UB millora la puntuació en tots els àmbits i continua entre les 100 primeres universitats del món en Arts i Humanitats, Ciències de la Vida i Medicina i Ciències Naturals.

10-09-2014

100 números de RECERCAT

RECERCAT, el butlletí electrònic sobre recerca científica i innovació elaborat des de la Secretaria d’Universitats i Recerca de la Generalitat de Catalunya, arriba al número 100 tot coincidint amb la celebració del Tricentenari.

Ens ha semblat molt interessant aquest número extraordinari, en el que trobareu en un primer bloc una entrevista al director general de Recerca Josep M. Martorell; en la segona secció, s’ analitza l’evolució del sistema català de recerca al llarg dels nou anys i mig que han transcorregut des de la publicació, el març del 2005, del primer número del butlletí. Finalment, el tercer bloc està destinat a activitats i recomanacions relacionades amb la divulgació i la comunicació de la ciència i el coneixement en el marc del Tricentenari.

Us n’oferim l’enllaç perquè pugueu gaudir llegint-lo, ara que justament nosaltres també complim el primer aniversari de la publicació del nostre blog, i a les portes de la Via Catalana 2014!!

25-06-2014

El còlon disposa d’un mecanisme de seguretat que limita la formació de tumors

Un equip liderat per científics de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) encapçalats per l’investigador ICREA, Eduard Batlle, ha descobert que el còlon disposa d’un mecanisme de seguretat per restringir la formació i creixement dels adenomes, un tipus de tumor benigne que és el primer pas en el desenvolupament d’un càncer en aquest òrgan. El càncer colorectal és un dels quatre més prevalents juntament amb mama, pròstata i pulmó i la seva incidència mundial és de 1.600.000 casos anuals amb una mortalitat del 50%.

El treball  l’ha publicat la revista Nature Cell Biology aquest diumenge en edició online avançada i serà portada del número de juliol. La importància d’aquest estudi és que permet entendre millor els mecanismes que acceleren o limiten l’inici del càncer de còlon, i això  pot donar lloc a la descoberta de nous biomarcadors per identificar millor la població en risc de patir càncer colorectal i, fins i tot, en quin grau de risc es troben.

A l’estudi hi han participat grups del Centre Nacional d’Investigacions Oncològiques (CNIO), de l’Hospital Clínic de Barcelona-IDIBAPS-UB, Hospital del Mar-IMIM, Universitat Pompeu Fabra i Centre de Regulació Genòmica (CRG). Una prova més de la qualitat de la recerca feta a Catalunya. Si en voleu saber més, llegiu la notícia a la pàgina web de l’IRBB o l’article a Nature Cell Biology.

 

 

 

17-06-2014

Investigadors del l’IRB descobreixen “camins d’informació” dins les proteïnes

Investigadors del l’Institut de Recerca Biomèdica apunten que dins d’una proteïna existeixen camins a través de les quals viatja informació d’una punta a l’altra de la molècula. La troballa podria iniciar un nou camp clau per al descobriment de fàrmacs.

Les proteïnes realitzen la majoria de les tasques cel•lulars, i a més integren senyals i funcions a fi de generar respostes controlades fonamentals per la vida. Per fer-ho, la cadena d’aminoàcids que les integra es plega en forma convenient. Un dels plegaments característic és l’anomenat en fulla beta, que podeu veure en vermell en la imatge.

Lamina betajpegDisponible a http://en.wikipedia.org/wiki/Beta_sheet#mediaviewer/File:Beta-meander1.png
Xavier Salvatella, Professor d’Investigació ICREA a l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) i cap del Laboratori de Biofísica Molecular, amb col•laboració amb Modesto Orozco també a l’IRB Barcelona, expert en simulacions biocomputacionals, acaben de publicar (online) a Nature Communications un treball on apunten que les proteïnes amb làmines beta poden transmetre informació a llarga distància amb moviments correlacionats. Segons els autors, aquests moviments de la cadena principal són una propietat fonamental de làmines beta que poden ser de rellevància funcional.
Per demostrar això, els autors han fet servir tot una colla de estructures d’alta resolució de proteïnes amb làmines beta, cristal•litzades i disponibles en el Protein data bank. Amb tècniques de modelització, assemblatge i dinàmica molecular han determinat els moviments de la cadena principal de les làmines. Segons els resultats, els moviments estan acoblats per la xarxa d’enllaços d’hidrogen que estabilitzen la làmina, i això pot conduir a uns camins de transmissió d’informació perpendiculars a les fibres.

Ponts H betajpeg

 

Disponible en http://en.wikipedia.org/wiki/Beta_sheet#mediaviewer/File:Beta_sheet_bonding_antiparallel-color.svg

En paraules de X. Salvatella: “Estem descobrint els camins de transmissió d’informació dins les proteïnes i aquest concepte que hem validat per a un tipus de proteïnes, ens permet especular que dins les proteïnes existeixen moltes altres superfícies vàlides on podria interactuar un fàrmac”
Els fàrmacs actuen en un determinat receptor o conjunt de residus aminoacídics d’una proteïna diana. En algunes malalties, com en el cas de les neoplàsies, un dels problemes és que el punt on actua el fàrmac evoluciona i muta, i el fàrmac deixa de ser eficaç. Segons explica Salvatella, “És tan vàlid aquell punt on anava a interaccionar el fàrmac com qualsevol dels altres punts en la cadena de transmissió d’informació. Si això és així – que tot indica que sí- seriem capaços de trobar molts llocs dins de l’estructura d’una proteïna als quals seria tan o més eficient intercedir-hi amb un fàrmac. Punts que tot i estar distanciats del lloc clau o funcional de la proteïna tindrien el mateix efecte”.
Actualment ja existeixen fàrmacs que actuen en llocs que no són el centre actiu, és el que anomenem fàrmacs al•lostèrics. Però en el seu moment aquests fàrmacs es van trobar de manera casual. Primer es va veure que eren útils i després es va observar que s’unien a un lloc imprevist de la proteïna diana. El descobriment de Salvatella i Orozco permetria sistematitzar la seva descoberta.
Un deu per la recerca biofísica catalana!!

13-05-2014

Claus per dissenyar nanomaterials més innocus

La toxicitat de les nanopartícules de zinc, presents en additius de cremes solars, cremes hidratants, desodorants, pintures per a exteriors o plàstics amb capacitat antifungicida, depèn bàsicament de la solubilitat, la morfologia i el recobriment. Aquesta és la principal conclusió d’un estudi que Josep Galceran, Carlos Rey i Calin David, del Grup de Química Física Ambiental de la Universitat de Lleida (UdL) i Agrotecnio, han realitzat en col·laboració amb la Universitat de Leeds (Regne Unit).

El treball s’ha publicat a la revista Chemical Research in Toxicology. S’ha centrat en l’anàlisi de les característiques fisicoquímiques que tenen més influència en la toxicitat in vitro de les nanopartícules d’òxid de zinc sobre diferents línies cel·lulars humanes. Entre aquestes hi ha cèl·lules de carcinoma de pulmó i còlon i cèl·lules de l’epidermis.

La conclusió de l’estudi és que les partícules poden dissoldre’s amb rapidesa i formar materials probablement més innocus. Però això depèn de les condicions del medi de cultiu i de la concentració de zinc. En canvi, si sobre les partícules hi ha recobriments orgànics que alenteixen la dissolució i afavoreixen la interacció amb les membranes biològiques, s’incrementa la seva toxicitat, perquè faciliten l’entrada de les partícules al citoplasma i el posterior alliberament intracel·lular d’ions de zinc, més tòxics.

L’ús de nanopartícules d’òxid de zinc en diverses aplicacions tecnològiques està augmentant. Tenen unes mides extremadament petites i això no només els confereix característiques molt particulars de transparència, capacitat d’absorció de raigs UV i propietats microbianes, sinó que també els permet penetrar en els teixits vius. Això darrer pot produir un efecte tòxic.

 L’estudi s’ha fet amb una nova tècnica d’anàlisi, anomenada AGNES, que permet mesurar en temps real la dissolució d’aquests materials en les mateixes condicions d’incubació dels assajos in vitro.